Rabu, 05 Desember 2012

Akhir Riwayat Bintang

Kapan Matahari kita akan padam? 
Matahari adalah salah satu bintang seperti jutaan bintang lainnya yang menghuni jagat raya. Peristiwa matinya sebuah bintang adalah peristiwa yang sudah sangat sering terjadi alam semesta, ilmuwan sudah berhasil menunjukkan terjadinya peristiwa ini. Yang menjadi pertanyaan adalah kapankah giliran matahari? 
Tetapi, cepat atau lambat matahari kita pasti akan mati juga.
Matahari sebagai pusat tata surya kita, saat ini tengah berada pada apa yang  dinamakan dengan kesetimbangan dinamis antara gravitasi dan proses reaksi fusi untuk menghasilkan energi. Sebagaimana yang telah dipahami bahwa proses fusi adalah proses yang melibatkan gabungan massa (hidrogen) yang berubah menjadi massa lainnya (helium) sanbil membebaskan energi. Selama masih terdapat hidrogen di matahari, maka proses ini akan terus terjadi.
Diperkirakan, persediaan hidrogen saat ini yang ada di matahari masih dapat membuatnya beraktivitas hingga 5 milyar tahun lagi. Tetapi pada akhirnya semua hidrogen akan berubah menjadi helium sehingga tak ada lagi bahan baku yang bisa digunakan oleh matahari untuk melakukan proses fusi-nya. 
Disinilah akhir riwayat matahari.
Astronom masih mengkaji semua tahapan yang akan dilewati oleh matahari menuju proses kematiannya. Tetapi mereka sudah menemukan bahwa matahari kita saat ini secara perlahan mengalami proses pembekakan. Proses ini sudah dimulai sejak matahari kita pertama kali bersinar dan terus berlangsung hingga saat ini. Ilmuwan memprediksi, nantinya matahari kita akan berubah 100 kali lebih besar dari ukurannya sekarang.
Singkatnya, sebelum kematiannya matahari akan berubah menjadi bintang merah raksasa. Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, hal ini akan terjadi 5 milyar tahun dari sekarang, tetapi 1 milyar tahun sebelum itu, bumi sudah dapat merasakan efeknya. Suhu permukaan bumi pada waktu itu sekitar 100 derajat lebih tinggi dari saat ini. Bisa kita bayangkan, tidak akan ada kehidupan disuhu seperti itu. Lautan akan kering habis menguap ke langit dan planet bumi akan memanas seperti planet Venus. Jadi, kita tidak akan melihat proses kematian matahari terjadi, karena jauh sebelumnya kehidupan bumi telah terlebih dahulu berakhir.

source: http://pustakafisika.wordpress.com/2012/11/18/akhir-riwayat-matahari-kapan-matahari-padam/
Diposting oleh di Tidak ada komentar:

Klasifikasi Bintang

Dalam astronomi, klasifikasi bintang adalah peng-klasifikasian bintang-bintang berdasarkan kuat beberapa garis serapan pada pola spektrum, dan besarnya luminositas. Kuat garis serapan, khususnya garis-garis serapan atom hidrogen, diperoleh dari analisis pola spektrum bintang yang didapatkan dari pengamatan spektroskopi. Garis-garis serapan tertentu hanya dapat diamati pada satu rentang temperatur tertentu karena hanya pada rentang temperatur tersebut terdapat populasi signifikan dari tingkat energi atom yang terkait. Pemeriksaan kuat garis-garis serapan ini pada akhirnya dapat memberikan informasi mengenai temperatur permukaan. Informasi luminositas dapat diperoleh dari pengamatan fotometri.

Giant Star (bintang raksasa)
Giant star mempunyai luminositas (luminositas: intensitas cahaya/energi yang dipancarkan bintang per detik) hingga 1000 kali luminositas Matahari dan bisa 200 kali lebih besar. Contoh giant star adalah Aldebaran, atau α Tauri, bintang tercerah di konstelasi Taurus.


Aldebaran, diambil dari pesawat Cassini, dengan background cincin Saturnus - Aldebaran dari google earth

Supergiant Star (bintang super-raksasa)
Supergiant merupakan bintang terbesar. Yang terbesar yang ditemukan sejauh ini luminositasnya 10 juta kali luminositas Matahari. Jika Matahari sebesar itu, tidak akan ada Bumi karena sudah ‘dilahap’ dan bintang ini masih lebih besar dari itu. Contoh supergiant adalah Betelgeuse (α Ori), Rigel (β Ori), dan μ Cephei.

Betelgeuse
Dwarf (bintang katai/cebol)
Matahari kita merupakan dwarf. Selama masa hidupnya, bintang mengalami banyak fase. Bila ukurannya seimbang dengan beratnya, bintang itu disebut ‘dwarf’.

Matahari

  • Dwarf coklat (brown dwarf) merupakan bintang gagal yang tidak cukup panas untuk menjadi bintang yang normal.
  • Dwarf putih (white dwarf) adalah bintang mati yang perlahan-lahan menghabiskan bahan bakarnya. Penamaan ‘putih’ sebenarnya tidak terlalu tepat, karena bintang ini berubah warna dari putih menjadi merah. Namun pada akhirnya, bintang ini akan menjadi dwarf hitam (black dwarf) – bintang mati yang sudah tidak punya luminositas.
  • Dwarf coklat dan putih diyakini merupakan bintang-bintang yang ‘menghuni’ dark matter (materi gelap) di alam semesta.

Brown dwarf - White dwarf
Bintang Neutron
Setelah meledak menjadi supernova, bintang yang massanya dua kali massa Matahari akan menjadi bintang neutron. bintang ini meledak dan menghancurkan atom-atomnya, dan menyatukan proton dan elektron sehingga hanya menyisakan neutron hasil fusi tersebut. Hal ini membuat bintang neutron menjadi sangat mampat/padat. bintang neutron yang diameternya sekitar 30 km massanya sama dengan massa Matahari. Jika kita bisa memindahkan materi sebanyak satu sendok teh ke Bumi, materi kecil itu akan seberat gunung. bintang neutron berputar dengan kecepatan sangat tinggi. Beberapa bahkan berputar ratusan kali per detik.

Bintang Neutron

Pulsar
Pulsar, atau ‘pulsating star’, adalah bintang neutron yang memancarkan getaran radiasi yang teratur – biasanya gelombang radio – dari kutub magnetiknya. Contoh pulsar adalah PSR+121 (yang merupakan pulsar radio). Pulsar ini merupakan bintang neutron pertama yang diketahui sebagai pulsar. Radiasi lain yang dipancarkan adalah sinar X dan sinar Gamma.

PSR B1509-58 - Pulsar

Magnetar
Magnetar diyakini merupakan bintang neutron yang mempunyai medan magnet jauh lebih kuat.

SGR 1900+14 - Magnetar

Berdasarkan spektrum dan temperaturnya, bintang dibagi menjadi tujuh tipe:
1.      tipe O (bintang paling biru): 40.000-29.000 derajat C;
2.      tipe B: 28.000-9.700 derajat C;
3.      tipe A: 9.600-7.200 derajat C;
4.      tipe F: 7.100-5.800 derajat C;
5.      tipe G: 5.700-4.700 derajat C;
6.      tipe K: 4.600-3.300 derajat C;
7.      tipe M (bintang paling merah): 3.200-2.100 derajat C.

Matahari kita adalah bintang bertipe G2, sedangkan Sirius (α Canis Majoris) bertipe A0.
Supaya mudah mengingatnya, tipe-tipe tersebut sering dijadikan kalimat ‘Oh Be A Fine Girl Kiss Me’.

Sirius (tercerah di sebelah kiri), muncul bersama komet Hale-Bopp - Sirius dari google earth

Sumber: buku The Astronomy Handbook: Guide to The Night Sky, 2005, karya Clare Gibson, http://antares-astronomyfreak.blogspot.com/2011/01/tipe-tipe-bintang.html, http://id.wikipedia.org/wiki/Klasifikasi_bintang, http://www.astronomi.us/2011/09/tipe-klasifikasi-dan-penggolongan.html
Diposting oleh di Tidak ada komentar:

Pergerakan Sang Bintang

Dalam Pengumpulan Data dalam Astronomi, telah dipaparkan cara menandai posisi benda langit dengan merujuk pada perluasan khatulistiwa Bumi pada bola langit. Biasanya, rujukan posisi diharapkan tidak banyak berpindah sehingga dapat digunakan kapanpun. Ternyata sepanjang tahun, posisi Bumi berubah-ubah. 

Apa dampak dari ini?

Mari bayangkan kita sedang menatap sebuah perahu di tengah danau belasan meter di depan kita! 

Kalau kita bergeser ke kanan dan ingin tetap menatap perahu, maka kita harus memutar pandangan ke kiri. Makin jauh kita bergeser, makin besar pula sudut putaran pandangan kita.

 

Kini, mari kita bayangkan perahu tadi berjarak puluhan meter di depan kita! Untuk pergeseran tertentu, sudut putaran pandangannya lebih kecil dibandingkan jika perahunya lebih dekat. Hal serupa berlaku juga untuk posisi bintang jika dilihat dari Bumi.


How It Works

Bumi mengitari Matahari dalam lintasan berbentuk hampir lingkaran. Dengan demikian, posisi Bumi berubah-ubah. Padahal, khatulistiwa dan titik Aries merupakan rujukan kebumian. Jadi seperti pada kasus pengamatan perahu dari tepi danau, terjadi perubahan posisi bintang. Ilustrasi pergeseran posisi bintang dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 1. Perubahan posisi bintang terhadap rujukan kebumian karena pergerakan Bumi mengelilingi Matahari.
Pada gambar di atas, a yaitu jarak rata-rata Matahari-Bumi, d jarak Matahari-bintang, \theta yaitu sudut pisah antara Matahari dan bintang dari Bumi, dan p yaitu pergeseran posisi bintang, dilihat dari Bumi, terhadap posisinya jika dilihat dari Matahari. Dari teorema sinus segitiga, didapat hubungan berikut.
 \\\frac{\sin p}{a}=\frac{\sin\theta}{d} \\ \Rightarrow \sin p=\frac{a}{d}\sin\theta \cdots\cdots\left(1\right)
Suku \tfrac{a}{d} bernilai konstan dan didefinisikan sebagai sinus sudut paralaks bintang P .
 \\\sin P=\frac{a}{d} \cdots\cdots\left(2a\right) \\ \sin p=\sin P\sin\theta \cdots\cdots\left(2b\right)
Sudut p dan P bernilai kecil sehingga dapat dilakukan pendekatan berikut.
 \\ p\approx P\sin\theta \cdots\cdots\left(3\right)
Nilai a dan \theta dapat diukur, namun tidak demikian dengan p karena tidak diketahui sudah sejauh apa bintang tersebut bergeser. Dengan demikian, yang diukur yaitu perubahan posisi bintang untuk selang waktu setengah tahun sehingga didapat nilai p_1+p_2 .
 \\ \left(p_1+p_2\right)\approx\frac{a}{d}\left(\sin\theta_1+\sin\theta_2\right) \\ \Rightarrow d\approx a\left(\frac{\sin\theta_1+\sin\theta_2}{\left(p_1+p_2\right) radian}\right) \cdots\cdots\left(4a\right) \\ \Rightarrow d\approx 206265\left(\frac{\sin\theta_1+\sin\theta_2}{\left(p_1+p_2\right) detikbusur}\right) SA \cdots\cdots\left(4b\right)

Celestial Scene

Dari Bumi, bintang terlihat bergerak menempuh lintasan elips yang sumbu semimayornya sejajar dengan ekliptika. Makin dekat bintang tersebut ke ekliptika, makin pendek sumbu semiminornya; bintang yang terletak tepat di ekliptika bergerak bolak-balik pada garis lurus. Tiap satu tahun, bintang kembali ke posisinya semula. Gambar berikut mengilustrasikan gerakan paralaks bintang. Makin panjang sumbu semimayor lintasan paralaks, makin dekat bintang tersebut dari Matahari.
Gambar 2. Perubahan posisi bintang pada bola langit, dibandingkan dengan perubahan tahunan asensiorekta dan deklinasi Matahari.
Posisi tiap saat bintang berhubungan dengan posisi Matahari; di lintasan paralaksnya, bintang akan menempati posisi terdekat dengan Matahari.

Compromised Coordinates

Untuk bintang yang diketahui asensiorekta, deklinasi, dan paralaksnya, dapat diketahui asensiorekta dan deklinasi teramati akibat paralaks. Untuk keperluan ini, dibutuhkan data asensiorekta dan deklinasi Matahari saat pengamatan.
Tinjaulah gambar berikut!
Gambar 3. Sejumlah titik rujukan untuk menghitung asensiorekta dan deklinasi teramati bintang.
Pada gambar di atas, X yaitu pusat dari lintasan paralaks bintang, yang juga berarti posisi bintang jika dilihat dari Matahari, X_j yaitu posisi bintang pada pengamatan ke-j, S_j yaitu posisi Matahari pada pengamatan ke-j, dan N yaitu kutub utara langit. Dengan titik-titik ini sebagai rujukan, dapat dibangun segitiga bola berikut.
Gambar 4. Segitiga bola untuk menghitung besar pergeseran posisi bintang serta asensiorekta dan deklinasi teramatinya.
Pada segitiga bola di atas, \delta_X dan \alpha_X yaitu deklinasi dan asensiorekta bintang, \delta_{X'} dan \alpha_{X'} yaitu deklinasi dan asensiorekta teramati bintang, X yaitu pusat lintasan paralaks bintang, X' yaitu posisi teramati bintang, \delta_{Sun} dan \alpha_{Sun} yaitu deklinasi dan asensiorekta Matahari, p yaitu jarak bintang dari pusat lintasan paralaks bintang, dan \theta yaitu sudut pisah antara bintang dan Matahari.
Dari teorema kosinus segitiga bola, didapat hubungan berikut.
 \\\cos\left(p+\theta\right) \\ =\cos\left(90^\circ-\delta_X\right)\cos\left(90^\circ-\delta_{Sun}\right)+\cdots \\ \cdots +\sin\left(90^\circ-\delta_X\right)\sin\left(90^\circ-\delta_{Sun}\right)\cos\left(\alpha_X-\alpha_{Sun}\right) \\ =\sin\delta_X\sin\delta_{Sun}+\cos\delta_X\cos\delta_{Sun}\cos\left(\alpha_X-\alpha_{Sun}\right) \\ \Rightarrow p+\theta \\ =\arccos\left[\sin\delta_X\sin\delta_{Sun}+\cos\delta_X\cos\delta_{Sun}\cos\left(\alpha_{Sun}-\alpha_X\right)\right] \cdots\cdots\left(5\right)
Berikutnya dari hubungan (2b), dapat dihitung besar pergeseran posisi bintang.
 \\\sin p=\sin P\sin \left[\left(p+\theta\right)-p\right] \\ =\sin P\left[\sin\left(p+\theta\right)\cos p-\cos\left(p+\theta\right)\sin p\right] \\ = \left[\sin P\sin \left(p+\theta\right)\right]\cos p-\left[\sin P\cos\left(p+\theta\right)\right]\sin p \\ \Rightarrow \left[1+\sin P\cos\left(p+\theta\right)\right]\sin p=\left[\sin P\sin\left(p+\theta\right)\right]\cos p \\ \Rightarrow p=\arctan\left[\frac{\sin P\sin\left(p+\theta\right)}{1+\sin P\cos\left(p+\theta\right)}\right] \cdots\cdots\left(6\right)
Akan dihitung besar \angle SXN menggunakan teorema kosinus segitiga bola.
 \\\cos\left(90^\circ-\delta_{Sun}\right) \\ =\cos\left(p+\theta\right)\cos\left(90^\circ-\delta_X\right)+\sin\left(p+\theta\right)\sin\left(90^\circ-\delta_X\right)\cos\angle SXN \\ \Rightarrow \sin\delta_{Sun}=\cos\left(p+\theta\right)\sin\delta_X+\sin\left(p+\theta\right)\cos\delta_X\cos\angle SXN \\ \Rightarrow \cos\angle SXN=\frac{\sin\delta_{Sun}-\cos\left(p+\theta\right)\sin\delta_X}{\sin\left(p+\theta\right)\cos\delta_X} \\ \Rightarrow \angle SXN=\arccos\left[\frac{\sin\delta_{Sun}-\cos\left(p+\theta\right)\sin\delta_X}{\sin\left(p+\theta\right)\cos\delta_X}\right] \cdots\cdots\left(7\right)
Masih menggunakan teorema kosinus segitiga bola, dapat dihitung deklinasi teramati bintang.
 \\\cos\left(90^\circ-\delta_{X'}\right)=\cos p\cos\left(90^\circ-\delta_X\right)+\sin p\sin\left(90^\circ-\delta_X\right)\cos\angle SXN \\ \sin\delta_{X'}=\cos p\sin\delta_X+\sin p\cos\delta_X\cos\angle SXN \\ \delta_{X'}=\arcsin\left(\cos p\sin\delta_X+\sin p\cos\delta_X\cos\angle SXN\right) \cdots\cdots\left(8\right)
Akhirnya menggunakan teorema empat bagian segitiga bola, bisa dihitung asensiorekta teramati bintang.
  \\\cos\left(90^\circ-\delta_X\right)\cos\angle SXN=\sin\left(90^\circ-\delta_X\right)\cot p-\sin\angle SXN\cot\Delta\alpha \\ \Rightarrow \sin\delta_X\sin\angle SXN=\cos\delta_X\cot p-\sin\angle SXN\cot\Delta\alpha \\ \Rightarrow \cot\Delta\alpha=\frac{\cos\delta_X\cot p-\sin\delta_X\cos\angle SXN}{\sin\angle SXN} \\ \Rightarrow \Delta\alpha=\arctan\left(\frac{\sin\angle SXN}{\cos\delta_X\cot p-\sin\delta_X\cos\angle SXN}\right) \cdots\cdots\left(9\right)
Jadi alih-alih terlihat pada koordinat \alpha_X dan \delta_X , bintang akan terlihat pada koordinat \alpha\pm\Delta\alpha dan \delta_{X'} 

source:http://gocodealpha.blogspot.com/2012/10/pergerakan-sang-bintang.html
Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)